C语言基础之【程序流程结构】

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C语言基础之【C语言概述】
C语言基础之【数据类型】（上）
C语言基础之【数据类型】（下）
C语言基础之【运算符与表达式】

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概述

程序的流程结构 ：决定了程序的执行顺序和逻辑。

C语言中的流程结构主要包括以下三种：

1. 顺序结构：顺序结构是程序最基本的流程结构，代码按照从上到下的顺序依次执行。
2. 选择结构（分支结构）：根据条件判断执行不同的代码块。
3. 循环结构：重复执行某段代码，直到满足特定条件。

选择结构

if语句

语法：

if (条件) 
{// 条件为真时执行的代码
}

示例：

#include <stdio.h>int main()
{int a = 1;int b = 2;if (a > b){printf("%d\n", a);}return 0;
} 

if…else语句

语法：

if (条件) 
{// 条件为真时执行的代码
} 
else 
{// 条件为假时执行的代码
}

示例：

#include <stdio.h>int main()
{int a = 1;int b = 2;if (a > b){printf("%d\n", a);}else{printf("%d\n", b);}return 0;
}

小练习：“三只小猪体重比较”

编写一个程序，比较三只小猪的体重，并输出最重的一只小猪的体重。

#include <stdio.h>   // 包含 printf 和 scanf 函数的头文件
#include <stdlib.h>  // 包含 system 函数的头文件int main(void)
{int pig1, pig2, pig3;printf("请输入三只小猪的体重: ");scanf("%d %d %d", &pig1, &pig2, &pig3);if (pig1 > pig2){if (pig1 > pig3){printf("第一只小猪最重，体重为：%d\n", pig1);}else{printf("第三只小猪最重，体重为：%d\n", pig3);}}else{if (pig2 > pig3){printf("第二只小猪最重，体重为：%d\n", pig2);}else{printf("第三只小猪最重，体重为：%d\n", pig3);}}system("pause");return 0;
}

交互过程：

请输入三只小猪的体重: 50 60 55
第二只小猪最重，体重为：60

if…else if…else语句

语法：

if (条件1) 
{// 条件1为真时执行的代码
} 
else if (条件2) 
{// 条件2为真时执行的代码
} 
else 
{// 其他情况执行的代码
}

示例：

#include <stdio.h>int main()
{int a = 1;int b = 2;if (a > b){printf("%d\n", a);}else if (a < b){printf("%d\n", b);}else{printf("a==b\n");}return 0;
}

小练习：“三只小猪体重比较”

编写一个程序，比较三只小猪的体重，并输出最重的一只小猪的体重。

#include <stdio.h>   // 包含 printf 和 scanf 函数的头文件
#include <stdlib.h>  // 包含 system 函数的头文件int main(void)
{int pig1, pig2, pig3;// 提示用户输入三只小猪的体重printf("请输入三只小猪的体重: ");scanf("%d %d %d", &pig1, &pig2, &pig3);if (pig1 > pig2 && pig1 > pig3){printf("第一只小猪最重，体重为：%d\n", pig1);}else if (pig2 > pig1 && pig2 > pig3){printf("第二只小猪最重，体重为：%d\n", pig2);}else{printf("第三只小猪最重，体重为：%d\n", pig3);}// 暂停程序，等待用户按键继续（Windows 系统）system("pause");// 程序正常结束return 0;
}

交互过程：

请输入三只小猪的体重: 50 60 55
第二只小猪最重，体重为：60

三目运算符

#include <stdio.h>int main()
{int a = 10;int b = 20;int c;if (a > b){c = a;}else{c = b;}printf("c1 = %d\n", c);a = 1;b = 2;c = ( a > b ? a : b );printf("c2 = %d\n", c);return 0;
}

输出：

c1 = 20
c2 = 2

嵌套的三目运算符：

#include <stdio.h>   // 包含 printf 函数的头文件
#include <stdlib.h>  // 包含 EXIT_SUCCESS 和 system 函数的头文件int main()
{int a = 40;int b = 4;// 嵌套的三目运算符int m = a < b ? 69 : a < b ? 3 : 5;// 输出 m 的值printf("m = %d\n", m);// 输出三目运算符的结果printf("%d\n", a > b ? 69 : 100);// 暂停程序，等待用户按键继续（Windows 系统）system("pause");// 程序正常结束return EXIT_SUCCESS;
}

输出：

m = 5
69

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三目运算符：

• a > b ? 69 : 100：
  • 如果 a > b 为真，输出 69
  • 如果 a > b 为假，输出 100

嵌套的三目运算符：

• a < b ? 69 : a < b ? 3 : 5：
  • 如果 a < b 为真，m 赋值为 69
  • 如果 a < b 为假，进一步判断 a < b：
    • 如果 a < b 为真，m 赋值为 3
    • 如果 a < b 为假，m 赋值为 5

小练习：“三只小猪体重比较”

编写一个程序，比较三只小猪的体重，并输出最重的一只小猪的体重。

#include <stdio.h>   // 包含 printf 和 scanf 函数的头文件
#include <stdlib.h>  // 包含 system 函数的头文件int main(void)
{int pig1, pig2, pig3;// 提示用户输入三只小猪的体重printf("请输入三只小猪的体重: ");scanf("%d %d %d", &pig1, &pig2, &pig3);// 使用三目运算符判断最重的小猪int max_pig = (pig1 > pig2) ? (pig1 > pig3 ? pig1 : pig3) : (pig2 > pig3 ? pig2 : pig3);char *pig_name = (pig1 > pig2) ? (pig1 > pig3 ? "第一只小猪" : "第三只小猪") : (pig2 > pig3 ? "第二只小猪" : "第三只小猪");// 输出最重的小猪printf("%s最重，体重为：%d\n", pig_name, max_pig);system("pause");return 0;
}

交互过程：

请输入三只小猪的体重: 50 60 55
第二只小猪最重，体重为：60

switch语句

语法：

switch (表达式) 
{case 常量1:// 表达式等于常量1时执行的代码break;case 常量2:// 表达式等于常量2时执行的代码break;default:// 其他情况执行的代码
}

示例：

#include <stdio.h>int main()
{char c;c = getchar();switch (c) //参数只能是整型变量{case '1':printf("oK\n");break;//switch遇到break就中断了case '2':printf("not oK\n");break;default://如果上面的条件都不满足，那么执行defaultprintf("are you ok?\n");}return 0;
}

小练习：“成绩等级判断器”

编写一个程序，要求用户输入一个分数（0 到 100 之间的整数），并根据以下规则输出成绩等级：

1. 90 分及以上：输出“优秀”
2. 80 分到 89 分：输出“良好”
3. 70 分到 79 分：输出“良好”
4. 60 分到 69 分：输出“及格”
5. 60 分以下：输出“不及格”

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  // 包含 EXIT_SUCCESS 和 system 函数的头文件int main() 
{int score;// 提示用户输入分数printf("请输入分数：");scanf("%d", &score);// 根据分数范围输出成绩等级switch (score / 10) {case 10:    // 100 -- 90 优秀case 9:printf("优秀\n");break;case 8:     // 70 -- 89 良好case 7:printf("良好\n");break;case 6:     // 60 -- 69 及格printf("及格\n");break;default:    // 低于 60 不及格printf("不及格\n");break;}// 暂停程序，等待用户按键继续（Windows 系统）system("pause");// 程序正常结束return EXIT_SUCCESS;
}

return EXIT_SUCCESS：表示程序正常结束。

• EXIT_SUCCESS 是标准库中定义的宏，通常值为 0

循环结构

while语句

语法：

while (条件) 
{// 条件为真时重复执行的代码
}

示例：

#include <stdio.h>int main()
{int a = 20;while (a > 10){scanf("%d", &a);printf("a = %d\n", a);}return 0;
}

小练习：“敲 7 游戏”

编写一个程序，遍历从 1 到 100 的所有整数，并根据以下规则输出结果：

1. 如果数字是 7 的倍数（如 7, 14, 21 等），则输出“敲桌子”
2. 如果数字的个位数是 7（如 7, 17, 27 等），则输出“敲桌子”
3. 如果数字的十位数是 7（如 70, 71, 72 等），则输出“敲桌子”
4. 如果数字不满足以上任何条件，则直接输出该数字。

#include <stdio.h>  // 包含 printf 函数的头文件
#include <stdlib.h> // 包含 EXIT_SUCCESS 和 system 函数的头文件// 敲 7
int main()
{int num = 1;while (num <= 100){// 7的倍数、个位含7、十位含7 “敲桌子”if ((num % 7 == 0) || (num % 10 == 7) || (num / 10 == 7)){printf("敲桌子\n");}else{printf("%d\n", num);}num++; // 递增}// 暂停程序，等待用户按键继续（Windows 系统）system("pause");// 程序正常结束return EXIT_SUCCESS;
}

程序从 1 到 100 遍历每个数字。

• 如果数字满足以下条件之一，则输出“敲桌子”：
  • 数字是 7 的倍数（num % 7 == 0）
  • 数字的个位数是 7（num % 10 == 7）
  • 数字的十位数是 7（num / 10 == 7）
• 否则，输出数字本身。

---

输出：

  123456敲桌子8910111213敲桌子1516敲桌子...

do…while语句

语法：

do 
{// 先执行一次，然后判断条件
} while (条件);

示例：

#include <stdio.h>int main()
{int a = 1;do{a++;printf("a = %d\n", a);} while (a < 10);return 0;
}

输出：

a = 2
a = 3
a = 4
a = 5
a = 6
a = 7
a = 8
a = 9
a = 10

小练习：“水仙花数查找器”

编写一个程序，查找并输出 100 到 999 之间的所有水仙花数。

水仙花数（Narcissistic Number） ：指一个$n$位数，其每个位上的数字的$n$次幂之和等于它本身。

• 例如：153是一个水仙花数，因为$1^3+5^3+3^3=153$

#include <stdio.h>  // 包含 printf 函数的头文件
#include <stdlib.h> // 包含 EXIT_SUCCESS 和 system 函数的头文件int main()
{int a, b, c;int num = 100;  //当前检查的数字，从100开始，逐步递增到999do {a = num % 10;       // 存储个位数b = num / 10 % 10;  // 存储十位数c = num / 100;      // 存储百位数if (a * a * a + b * b * b + c * c * c == num){printf("%d\n", num); // 输出水仙花数}num++;} while (num < 1000);// 暂停程序，等待用户按键继续（Windows 系统）system("pause");// 程序正常结束return EXIT_SUCCESS;
}

输出：

153
370
371
407

for语句

语法：

for (初始化; 条件; 更新) 
{// 条件为真时重复执行的代码
}

示例：

#include <stdio.h>int main()
{int i;int sum = 0;for (i = 0; i <= 100; i++){sum += i;}printf("sum = %d\n", sum);return 0;
}

输出：

sum = 5050

小练习：“猜数字游戏”

编写一个程序，实现一个简单的猜数字游戏。具体要求如下：

1. 程序生成一个 0 到 99 之间的随机数。
2. 用户通过输入数字来猜测程序生成的随机数。
3. 程序根据用户的输入给出提示

#include <stdio.h>   // 包含 printf 和 scanf 函数的头文件
#include <stdlib.h>  // 包含 srand 和 rand 函数的头文件
#include <time.h>    // 包含 time 函数的头文件int main(void)
{srand(time(NULL)); // 初始化随机数种子int n = 0;  //用户输入的数字int num = rand() % 100; // 生成 0 到 99 之间的随机数printf("猜数字游戏开始！请输入一个 0 到 99 之间的数字：\n");for (;;)  //死循环{scanf("%d", &n); // 读取用户输入if (n < num){printf("猜小了\n");}else if (n > num){printf("猜大了\n");}else{printf("猜中了！！！\n");break; // 猜中后退出循环}}// 暂停程序，等待用户按键继续（Windows 系统）system("pause");// 程序正常结束return 0;
}

• 使用 srand(time(NULL)) 初始化随机数种子，确保每次运行程序时生成的随机数不同。
• 使用 rand() % 100 生成一个 0 到 99 之间的随机数。

交互过程：
50
猜大了
30
猜小了
40
猜小了
45
猜大了
42
猜中了！！！

嵌套循环

循环语句之间可以相互嵌套：

#include <stdio.h>int main()
{int num = 0;int i, j, k;for (i = 0; i < 2; i++){for (j = 0; j < 2; j++){for (k = 0; k < 2; k++){printf("hello world\n");num++;}}}printf("num = %d\n", num);return 0;
}

• 外层循环执行一次，内层循环执行一周

输出：

hello world
hello world
hello world
hello world
hello world
hello world
hello world
hello world
num = 8

小练习：“数字时钟模拟器”

编写一个程序，模拟一个 24 小时制的数字时钟。具体要求如下：

1. 程序应显示从 00:00:00 到 23:59:59 的所有时间。
2. 每秒更新一次时间，并在屏幕上显示当前时间。

#include <stdio.h>   // 包含 printf 函数的头文件
#include <stdlib.h>  // 包含 EXIT_SUCCESS 和 system 函数的头文件
#include <Windows.h> // 包含 Sleep 函数的头文件int main()
{int i, j, k;// 时for (i = 0; i < 24; i++){// 分for (j = 0; j < 60; j++){// 秒for (k = 0; k < 60; k++){printf("%02d:%02d:%02d\n", i, j, k); // 输出当前时间Sleep(1000);      // 延迟 1000 毫秒system("cls");   // 清屏}}}// 暂停程序，等待用户按键继续（Windows 系统）system("pause");// 程序正常结束return EXIT_SUCCESS;
}

输出:

00:00:00
00:00:01
00:00:02
...
23:59:59

• 通过嵌套循环和延迟函数，程序能够模拟时钟的运行。

小练习：“九九乘法表生成器”

编写一个程序，生成并输出九九乘法表的一部分。

#include <stdio.h>   // 包含 printf 函数的头文件
#include <stdlib.h>  // 包含 EXIT_SUCCESS 和 system 函数的头文件int main()
{for (size_t i = 1; i <= 9; i++){for (size_t j = 1; j <= i; j++){printf("%dX%d=%d\t", j, i, j * i); // 输出乘法结果}printf("\n"); // 每行结束后输出空行}// 暂停程序，等待用户按键继续（Windows 系统）system("pause");// 程序正常结束return EXIT_SUCCESS;
}

输出：

1X1=1
1X2=2   2X2=4
1X3=3   2X3=6   3X3=9
1X4=4   2X4=8   3X4=12  4X4=16
1X5=5   2X5=10  3X5=15  4X5=20  5X5=25
1X6=6   2X6=12  3X6=18  4X6=24  5X6=30  6X6=36
1X7=7   2X7=14  3X7=21  4X7=28  5X7=35  6X7=42  7X7=49
1X8=8   2X8=16  3X8=24  4X8=32  5X8=40  6X8=48  7X8=56  8X8=64
1X9=9   2X9=18  3X9=27  4X9=36  5X9=45  6X9=54  7X9=63  8X9=72  9X9=81

小练习：“倒三角九九乘法表生成器”

编写一个程序，生成并输出倒三角形式的九九乘法表。

#include <stdio.h>   // 包含 printf 和 putchar 函数的头文件
#include <stdlib.h>  // 包含 EXIT_SUCCESS 和 system 函数的头文件int main(void)
{int i, j;for (i = 9; i >= 1; i--) // 行{for (j = 1; j <= i; j++) // 列{printf("%dX%d=%d\t", j, i, j * i); // 输出乘法结果}putchar('\n'); // 每行结束后输出换行符}// 暂停程序，等待用户按键继续（Windows 系统）system("pause");// 程序正常结束return EXIT_SUCCESS;
}

输出：

1X9=9   2X9=18  3X9=27  4X9=36  5X9=45  6X9=54  7X9=63  8X9=72  9X9=81
1X8=8   2X8=16  3X8=24  4X8=32  5X8=40  6X8=48  7X8=56  8X8=64
1X7=7   2X7=14  3X7=21  4X7=28  5X7=35  6X7=42  7X7=49
1X6=6   2X6=12  3X6=18  4X6=24  5X6=30  6X6=36
1X5=5   2X5=10  3X5=15  4X5=20  5X5=25
1X4=4   2X4=8   3X4=12  4X4=16
1X3=3   2X3=6   3X3=9
1X2=2   2X2=4
1X1=1

跳转语句break、continue、goto

break语句

在switch条件语句和循环语句中都可以使用break语句：

• 当它出现在switch条件语句中时，作用是：终止某个case并跳出switch结构
• 当它出现在for、while、do-while循环语句中时，作用是：跳出当前内循环语句，执行后面的代码
• 当它出现在嵌套循环语句中时，作用是：跳出最近的内循环语句，执行后面的代码

在 switch语句中使用 break

• 用于防止 switch 语句中的代码“贯穿”到下一个 case 分支。

 #include <stdio.h>int main() {int num = 2;switch (num) {case 1:printf("数字是 1\n");break; // 终止 switch 语句case 2:printf("数字是 2\n");break; // 终止 switch 语句case 3:printf("数字是 3\n");break; // 终止 switch 语句default:printf("未知数字\n");}return 0;}

输出：

数字是 2

---

在循环语句中使用 break

• 跳出当前内循环语句，执行后面的代码

#include <stdio.h>int main() {for (int i = 1; i <= 10; i++) {if (i == 5) {break; // 当 i 等于 5 时，退出循环}printf("%d\n", i);}printf("循环结束\n");return 0;}

输出：

1
2
3
4
循环结束

---

在嵌套循环语句中使用 break

• 跳出最近的内循环语句，执行后面的代码

 #include <stdio.h>int main() {for (int i = 1; i <= 3; i++) {for (int j = 1; j <= 3; j++) {if (j == 2) {break; // 跳出内层循环}printf("i = %d, j = %d\n", i, j);}}return 0;}

输出：

i = 1, j = 1
i = 2, j = 1
i = 3, j = 1

continue语句

continue 语句：跳过当前循环的剩余部分，直接进入下一次循环的条件判断或迭代

使用 continue 跳过偶数的输出：

#include <stdio.h>int main(void)
{for (int i = 1; i <= 10; i++){if (i % 2 == 0) // 如果是偶数{continue; // 跳过本次循环，直接进入下一次循环}printf("%d ", i); // 只输出奇数}return 0;
}

输出：

1 3 5 7 9

break 和 continue 的区别

特性	break	continue
作用	终止整个循环或 switch 语句	跳过当前循环的剩余部分，进入下一次迭代
循环行为	循环立即结束，不再执行后续代码	循环继续，但跳过当前迭代的剩余代码
适用场景	提前退出循环或 switch 语句	跳过某些特定条件的迭代
嵌套循环中的行为	只终止最内层的循环	只影响当前所在的循环

continue 只能用于循环结构（for、while、do-while），不能用于 switch 语句或其他地方。

goto语句

goto 语句 ：是一种无条件跳转语句，它允许程序跳转到同一函数内的某个标签（label）处继续执行。

• 尽管 goto 语句在某些情况下可以简化代码
• 但它也容易导致代码结构混乱，降低可读性和可维护性

因此：goto 语句在现代编程中通常不推荐使用。

goto 语句的基本语法：

goto label;
...
label:// 代码块

• label 是一个用户定义的标识符，后面跟一个冒号（:）
• 当程序执行到 goto label; 时，会立即跳转到 label: 处继续执行

#include <stdio.h>int main()
{goto End; //无条件跳转到End的标识printf("aaaaaaaaa\n");End:printf("bbbbbbbb\n");return 0;
}

输出：

bbbbbbbb

注意事项：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(void)
{int i = 0;int j = 0;  //如果将这句代码注释掉//会出现这样的错误：“goto ABX234”跳过了“j”的初始化for (i = 0; i < 10; i++){if (i == 5)goto ABX234;printf("i = %d\n", i);}for (j = 0; j < 10; j++){ABX234:printf("j = %d\n", j);}system("pause");return 0;
}

输出：

i = 0
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4
j = 0
j = 1
j = 2
j = 3
j = 4
j = 5
j = 6
j = 7
j = 8
j = 9

---

尽管 goto 语句在大多数情况下不推荐使用，但在以下场景中，它可以提供一定的便利：

1. 错误处理：
   • 在函数中，如果发生错误，可以使用 goto 跳转到统一的错误处理代码块，避免重复代码
2. 跳出多层循环：
   • 在嵌套循环中，如果需要从内层循环直接跳出外层循环，可以使用 goto
3. 资源清理：
   • 在需要释放资源（如内存、文件句柄等）时，可以使用 goto 跳转到清理代码块

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